6 INTERAKSI GEN Prof Dr Ir Kuswanto MS

6. INTERAKSI GEN Prof. Dr. Ir. Kuswanto, MS - 2010

Interaksi Gen • Interaksi INTRA-ALELIK : Interaksi alel-alel pada lokus yang sama. Alel dominan menutupi pengaruh dari alel resesif, sebagian atau penuh • Interaksi INTER-ALELIK : Interaksi alel-alel pada lokus berbeda. Gen pada satu lokus mempengaruhi ekspresi dari lokus lain atau gen pada satu lokus berinteraksi dengan gen pada lokus lain.

Interaksi Intra-alelik • • Dominan Sempurna (complete dominance) Dominan tidak Sempurna (Incomplete dominance/Partial dominance) • Kodominan (codominance) • Gen Letal (lethal gene) • Gen ganda (multiple alleles)

Dominan Tidak Sempurna • Contoh : Warna bunga pukul empat P : RR x rr Merah putih Gamet : R r F 1 : Rr (Merah muda) F 2 : Rr x Rr RR 2 Rr rr 1 Merah : 2 Merah muda: 1 putih

Red snapdragon crossed with white snapdragon • F 1 offspring have pink flowers • F 2 generation : ¼ are red, ½ are pink, ¼ are white

AWARNA BUNGA ANYELIR (Dianthus caryophillus) Red = CR CR Pink = CRCW White = CWCW

• Egg Plant Pigmentation WHAT ABOUT phenotype ratio of F 2 ?

KODOMINAN • Dua alel menghasilkan produk berbeda yang kerjanya berlainan yang dapat diketahui pada keadaan heterozigot • Contoh : warna bulu pada kuda crcr = red hairs cwcw = white hairs crcw = roan coat (mixture of both colors)

ALEL GANDA • Alel ganda ada tiga atau lebih bentuk alel dari suatu gen pada satu lokus tertentu. • Umumnya setiap individu hanya mempunyai dua alel untuk setiap gen. • Karena itu alel ganda hanya dapat dipelajari pada populasi • Contoh : – Golongan darah manusia – Sterilitas jantan pada tanaman tembakau

• ABO blood groups in humans are determined by three alleles, IA, IB, and IO (also referred to as i) • Both the IA and IB alleles are dominant to the IO allele • The IA and IB alleles are codominant to each other • I stands for “isoagglutinogen”, which is another word for antigen. • Because each individual carries two alleles, there are six possible genotypes and four possible blood types • • IA IA or IAIO- type A IB IB or IBIO- type B IA IB - type AB IOIO - type O

Sterilitas jantan pada tembakau CONTOH 1 : GENOTIPE Gamet GENOTIPE P : S 1 S 2 X S 1 S 2 F 1 : ------- Polen S 1 dan S 2 tidak dapat tumbuh pada kepala putik (betina) karena memiliki alel yang sama (S 2 dan S 2)

Sterilitas jantan pada tembakau CONTOH 2 : GENOTIPE Gamet GENOTIPE P : : S 1 S 2 X S 1 S 2 F 1 : S 1 S 3 S 2 S 3 Polen S 2 tidak dapat tumbuh pada kepala putik (betina) karena memiliki alel yang sama (S 2)

Sterilitas jantan pada tembakau CONTOH 3 : GENOTIPE Gamet GENOTIPE P : : S 1 S 2 X S 1 S 2 F 1 : S 1 S 3 S 1 S 4 S 3 S 4 S 2 S 3 S 2 S 4 Polen S 3 dan S 4 dapat tumbuh pada kepala putik (betina) karena tidak memiliki alel yang sama

• Tiga atau lebih bentuk gen pada lokus tertentu, misal warna kulit bulu kelinci Genotipe : Fenotipe : C+ C+ Agouti (abu-abu liar) C+ Cch, C+ Ca Agouti (abu-abu liar) Cch, Cch Ch, Cch Ca Chinchilla Ch Ch, Ch Ca Himalayan Ca C a Albino

• Alel ganda pada kelinci Genotipe : C+ C+ C+ Cch, C+ Ca Cch, Cch Ch, Cch Ca Ch Ch, Ch Ca Ca C a Fenotipe : Agouti (abu-abu liar) Chinchilla Himalayan Albino

• Tipe liar selalu lebih dominan terhadap alel-alelnya. P F 1 C +C + x C a C +C a F 2 1 C +C + 2 C +C a 1 C a Fenotipe : 3 agouti : 1 albino

Gen Letal • Alel menyebabkan tidak terbentuknya produk sehingga mengakibatkan kematian (lethalitas) • Contoh : Defisiensi klorofil pada jagung P Gamet : : Yy x Y, y F 1 : 1 YY hijau : Yy Y, y 2 Yy : yy kuning-hijau defisiensi klorofil (albino)

Jagung albino

Dominant Lethal Alleles

• • INTERAKSI INTER-ALEL (EPISTASI) Kodominan Epistasis Dominan Epistasis Resesif Epistasis Dominan Ganda/Isoepistasi Epistasis Resesif ganda Epistasis Dominan-Resesif Semi epistasi/Gen ganda dengan efek kumulatif

Categories of Inheritance Paterns

KODOMINAN (9 : 3 : 1)

Epistasis Dominan (12 : 3 : 1) Inheritance of fruit color in summer squash: two loci together control color and a dominant allele at one locus can mask the expression of the alleles at the second locus. A-B- = white Gen A tidak aktif memberikan warna. Gen A epistasis terhadap gen B. A-bb aa. B- = yellow aabb = green Therefore, if Aa. Bb is crossed to Aa. Bb, the F 2 is as follows: A-B- white 9/16 12/16 white A-bb white 3/16 yellow aa. B- yellow 3/16 1/16 green aabb green 1/16

Dominant Epistasis

Fig. 13 Dominance epistasis 台大農藝系 遺傳學 601 20000 Chapter 12 slide 30

Fig. 13. 14 Dominance epistasis 台大農藝系 遺傳學 601 20000

Epistasis Resesif (9 : 3 : 4) Contoh : Warna bunga Snapdragon aa. BB (putih) x AAbb (ungu) Aa. Bb (biru) Genotype Phenotype Aa. Bb x Aa. Bb A-BA-bb aa. Baabb biru ungu putih F 2 ratio Final phenotypic ratio 9/16 3/16 1/16 4/16 Due to gene interaction, we see a 9: 3: 4 F 2 ratio.

x Epistasis Dominan Ganda (15 : 1) TTVV Triangular ttvv Ovate F 1 generation Tt. Vv All triangular F 1 (Tt. Vv) x F 1 (Tt. Vv) Gen T dan V epistasis terhadap gen t dan v TV Tv t. V tv TTVV TTVv Tt. VV Tt. Vv TTvv Tt. Vv Ttvv Tt. VV Tt. Vv tt. VV tt. Vv Ttvv tt. Vv ttvv (b) The crosses of Shull

Epistasis Resesif Ganda (9 : 7) Bila kedua genotipe homozigot resesif menghasilkan fenotip yg identik 9 C_P_ : 3 C_pp : 3 cc. P_ : 1 ccpp purple white

Fig. 13. 16 Duplicate recessive epistasis: Generation of an F 2 9: 7 ratio for flower color in sweet peas 台大農藝系 遺傳學 601 20000 Chapter 12 slide 35 Peter J. Russell, i. Genetics: Copyright © Pearson Education, Inc. , publishing as Benjamin Cummings.

Epistasis Dominan Resesif (13: 3) • Gen C : penghasil warna Gen c : mencegah warna Gen I : penghambat pembentukan warna Gen i : tidak menghambat pembentukan warna P IICC x iicc putih F 1 Ii. Cc Merah F 2 9 I-C: 3 I-cc : 3 ii. C: 1 iicc putih : 3 berwarna : putih 13 putih : 3 berwarna

GEN DUPLIKAT DENGAN EFEK KUMULATIF/ SEMI EPISTASIS (9 : 6 : 1) * Dua gen bukan alelnya bekerja saling menambah atau bersifat kumulatif untuk menimbulkan suatu karakter. Contoh : pada Cucurbita pepo yang memiliki tiga macam bentuk buah yaitu cakram, bulat, lonjong. P: BBLL x bbll cakram lonjong F 1 : Bb. Ll cakram F 2 : 9 B-L- cakram 3 B-ll bulat 3 bb. L- bulat cakram : bulat : lonjong 1 bbll lonjong 9 : 6 : 1

Fig. 13. 10 Generation of an F 2 9: 6: 1 ratio for fruit shape in summer squash 台大農藝系 遺傳學 601 20000 Chapter 12 slide 38 Peter J. Russell, i. Genetics: Copyright © Pearson Education, Inc. , publishing as Benjamin Cummings.

Duplicate action Complementary action Epistasis of A- over bb Epistasis of aa over B- Generation of Epistatic Ratios

Epistatic Interaction Summary

TERIMA KASIH